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石墨烯电池是什么?
优质回答:
石墨烯电池99%都是往锂电池里掺加石墨烯材料,纯石墨烯的电池,应该叫超级电容,只在实验室中存在,价格贵的吓死人!
如果只是掺了石墨烯的锂电,那么石墨烯在成本上根本无法同传统的导电碳和石墨竞争。
另外石墨烯的表面积大,分散问题一大堆,受化学状态影响大,生产批次差异很难控制,严重影响电池一致性,负责任的厂商谁会用!
其次,用石墨烯做负极,理论上只是传统石墨的两倍,并且首次效率低的惊人,并且一致性很差,相比之下硅材料是石墨的十倍,价格又便宜,易于加工,一致性好,松下的18650电池(tesla用的电池)就是用硅材料,为啥要用又贵又不好用的石墨烯呢?
最后,如果用来做导电剂,如果分散做不好,会出现一大堆问题,石墨烯这么一张大纸很容易将锂离子的扩散通道堵死,怎么用呀,再说碳家族里好用的导电材料多了去了,并且还物美价廉,干嘛用石墨烯!
西班牙Graphenano和Cordoba合作的那个的石墨烯电池,吹的那么牛,有哪家汽车厂家或手机厂家用了,基本就是骗人的。
石墨烯用途很多,做超级电容,做光伏都没问题,电池就算了吧!
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近来,一则新闻吓掉了笔者的下巴:
大意是说,合肥国轩与航天万源将协作在唐山市建立项目公司,打造一个石墨烯产业园,建造年规划产能10Ah动力电池生产线,本年就要完成批量生产。
照这个尿性,是说石墨烯电池都现已要量产民用的境地了?中国什么时候变得走在了国际巅峰的山脊上?
超级电池真的来了?
其实,画出这样“大饼”的不止国轩高科。前不久一个叫东旭光电的企业发布公告说自个儿现已研制出了国际上首款石墨烯电池,并自冠以“烯王”名号。
但是仔细看来,他们研制出的不过是石墨烯基锂电池,这批红判白,纯石墨烯电池与石墨烯基锂电池中间差了孙山公一个筋斗云好吗!
而在此之前,石墨烯电池范畴掀过浪花的也就是仰融的正路集团。他们研制的石墨烯钛酸锂电池应用在正路的第二代纯电动公交车上,行将投放市场。
而这位国轩高科同学,与比亚迪、宁德年代新能源并称国内动力电池前三强。假如真的完成量产,绝壁是件牛大发了的工作。可是在量产之前,还有很多问题要处理。
石墨烯到底是“神馍”?
石墨烯是一种仅由一层碳原子构成的薄片,是英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004年用胶带撕石墨“撕”出来的。
这二位guys用特殊胶带手撕石墨片,活活撕出一枚诺贝尔奖。
1毫米厚的石墨片大约包含300万层石墨烯,这种网状的二维、简直彻底通明的晶体成为了世界上最薄可是最坚硬的资料。一起,石墨烯具有极好的导电性与导热性,因而也是现在世界上电阻率最小的资料。
所以,石墨烯瞬间收到各界的青睐。尤其是电动汽车领域,石墨烯电池被神话为“充电五分钟,奔驰一千公里”,妈妈再也不必忧虑我的续航了。
那么石墨烯电池又是什么鬼?
石墨烯电池的能量密度高达600Wh/kg,而一块锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg。
换句话说,一辆电动汽车假如想到达设定的动力蓄电池组总能量,装备石墨烯电池的分量只需一般动力电池的八分之一即可(石墨烯电池本身的分量仅为传统电池的一半)。理论上来说,其使用寿命也是传统氢化电池的四倍,锂电池的两倍。
但是,朴实的石墨烯电池,现在维基百科也没有定义。即便是当年西班牙Graphenano和Cordoba协作的闻名石墨烯电池,在brag about2015年行将量产之后,咱们给了他两倍时刻也没找到量产的一根头发丝儿。
现在,市面上大部分所谓的石墨烯电池都是在锂电池等电池中经过技术手段添加一些石墨烯,更多仍是作为辅助资料的“配角儿”。
上道儿的比方正路,会老老实实说,咱们这是石墨烯钛酸锂电池;路子野的,比方东旭光电,哪怕自己的确造的就是石墨烯基锂电池,却要在新闻布告中大放厥词说自个儿已经造出了世界上首个石墨烯电池,还不忘说一句:恭贺祖国!几乎尴尬癌都要犯了。
笔者采访了从事新能源电池研讨的不签字职业专家,他说,现在,石墨烯对新能源电动电池的奉献首要在于能够进步电池的快充功能,但现在并没有突破性的开展。石墨烯更多都是以导电剂加进去,倍率功能会好一些,乃至基都算不上(参阅上文提到的“石墨烯基锂电池”,啪啪打脸),而且能量密度根本不会添加。
翻译成白话,就是说,充电五分钟,狂奔俩小时这样的梦或可期,但说靠这个完成轻量化或许给电动车延年益寿之类的,笔者觉得,那还不如去指望硅资料来的靠谱。究竟硅电池可比石墨烯便宜了太多。
量产之路,道阻且长
石墨烯工业基于其神奇的特性,在资源需求大国我大天朝那肯定是抢手货。
据我国石墨烯工业技术创新战略联盟秘书长李义春介绍,2014年石墨烯工业销售额4000多万元,2015年到达6亿元,今年预计在50亿元左右,到2020年,石墨烯工业商场规模或达1000亿元,占全球商场的50%~80%。
作为现在最火的资料之一,石墨烯的社会关注度高、方针扶持力度大。就国轩高科而言,笔者挖坟发现,其公司全资子公司合肥国轩高科动力能源有限公司收到国家工业转型晋级项目2016年中央预算内出资计划补助资金1.17亿元,该项补助资金将用于合肥国轩“年产6亿安时锂离子动力电池生产基地项目一期工程”的项目建造。
一言不合就赞助,有钱就是任性。但是对于石墨烯电池而言,深耕多年的仰融现在也只做到石墨烯钛酸锂电池,按照计划,他们的下一步是造石墨烯锂硫电池,终极的才是纯石墨烯资料的超级电池。
面对我国现在石墨烯产品跟我国电池产品一样,量大而质拙。而到真实的石墨烯电池,咱们可能还要有十年乃至更久的路走。用一个未来才会民用的东西,现在就宣称量产来圈钱,尽管起点是好的,但并不利于我国电池职业的厚实开展。
虚假昌盛的脚步迈得太大,简单扯着蛋,而消费者绝不应用自己口袋里的钱乃至生命为此来买单。
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从2016年开始石墨烯电池就是电动车行业内的流行词,很多消费者搞不明白到底什么才是石墨烯电池,其实石墨烯电池就是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。
2004年,人类发现石墨烯。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。2016年石墨烯被大量的应用于电动车电池中。随后各家也推出了石墨烯电池,有超威的黑金电池、天能的真黑金电池为代表的一堆黑金电池。
天能电池作为全球高端耐用电池的创领者,也已经研发出新一代的石墨烯电池。将黑金技术应用于动力电池生产制造中。真正的将石墨烯与电池融合,大大的增加动力电池的耐用性,也延长了使用寿命。解决了以往动力电池在使用过程中出现的不耐用、寿命短、容易鼓包等问题。
现在市场上也已经出现了打着石墨烯旗号的动力电池,宣传自己的产品有着各种优越的亮点。用多种多样的手段吸引着广大消费者的眼球,也吸引着消费者去购买这些所谓的“石墨烯电池”。因为市场上这么多以“黑金”为噱头的动力电池当中,并不是所有的电池都真正的在使用黑金材料。有些产品只是打着擦边球,来吸引更多消费者的目光,增强消费者的购买欲望而已。所以在选购的时候一定要注意辨别。给大家的提醒就是买大品牌的,有保障。
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您好!很高兴回答您关于石墨烯电池这个问题,我会用最通俗的语言告诉你们,石墨烯电池现在运用在我们生活中哪些场景。
石墨烯电池,是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。简单来说,石墨烯是用在了电传递,让电池充电更快,但是并不能有效增加容量,我去年买的淘宝深圳移动电源都已经支持90w快充了,很多厂家已经跟进这个技术了,目测不久也会应用到手机上。
我相信石墨烯电池的技术,但即便一块儿电池能达到上百万毫安,手机厂商也不会珍惜的,到时候硬件的频率会搞的更高,耗电量成倍增加,就会跟现在的电池一样,电量不耐用。还有另一个问题,就是电池体积会被手机厂商定制的很小,从而装进更多体积的硬件,石墨烯电池一样不耐用。
中国早就做出来了石墨烯电池的充电宝,但制作这个充电宝的团队不想只研发电池,而是更多的石墨烯功能开发,华为之前资助这个团队,但他们觉得华为的理念和他们不同,拒绝了华为。他们充电宝在同容量充电对比时,普通的才充了12石墨烯充电宝就已经满了。
还有就是运用在我们电动车上,很多人说为何雅迪敢大喊大叫研发出了最高端的石墨烯电池,而天能超威宁德时代这些专业的高端电池厂家不说自己研发出来了呢?难道专业的还不如也许的?其实你们想法错了,我敢说这个所谓的石墨烯电池绝对是这其中一家的电池,只是他们自己不敢发布而已,让雅迪这个只是生产电动车的企业去发布万一出问题了谁都不吃亏,万一失败雅迪可以甩锅说是供应商问题,自己的车子没问题。
我刚换了雅迪石墨烯电池72v有一周了,动力确实有所增强,但是续航也没见增长10%,根本没增长 我的雅迪x5刚买的时候能跑85公里左右,现在换上雅迪石墨烯,也只能80公里不到,哪里来的续航增长?
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要想知道什么是“石墨烯电池”,先说说什么是“石墨烯”。
大家都知道“石墨”,通常被用来作为导电材料或者耐火耐腐蚀材料,看起来像碳(实际也是碳,下图1),它是碳的同素异形体,它的晶体结构是由一层层碳原子结构组成(下图2)。因此比普通的碳更柔软,更润滑,例如我们最常见的用途就是铅笔芯。
而把石墨的单层碳结构分离出来,就成为了“石墨烯”。而单层的石墨烯厚度仅有一个碳原子厚度,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯,因此“石墨烯”的制备很难。正是因为它的独特结构,石墨烯的物理化学特性很十分显著。
首先,它是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,它的强度比钢铁还要高,也就是说它比钢铁更不容易断裂和变形。
其次,它作为半导体的性能优于硅,特别是在10纳米尺度上的硅基晶体管性能会失去稳定性,而石墨烯依然能稳定工作,因此作为最小的晶体管,它未来的应用广泛。同时,它在常温下电子迁移率超过15000 cm2/V·s ,是理想的电池材料。
另外,它具有很好的导热性能和光吸收性能,以及稳定的化学性能。
而“石墨烯电池”就是利用了石墨烯良好的导热导电性能,通过锂离子或者铝离子在石墨烯表面和电极之间的快速大量穿梭运动(主要原因是石墨烯的单层空洞结构),开发的新型电池。但是,这样的石墨烯电池理论上并不名副其实,因为目前报道的石墨烯电池绝大部分是以石墨烯作为电池的活性剂,而并不能做成真正的“石墨烯电极”。
目前对于石墨烯电池的报道,宣传诸如“充电10分钟跑1000公里”的新闻,应该说都是实验室数据。所谓的“石墨烯电池”量产的可能性,在目前看来几乎为零。因为石墨烯作为电池活性剂,最重要的就是单层孔洞结构,能够剥离成为这样结构的石墨烯,其价格都是论克计算的,如果我们的电池里加入相当量的单层石墨烯,其成本几乎是成千上万倍的增加。
另一方面,如果采用多层结构的石墨烯,其导电优势会完全消失,甚至不如普通的导电剂。因此,也提醒大家正确看待有关“石墨烯”的商业前景和价值,目前涌出很多相关的技术和公司,谨防上当。例如三星手机和华为P40均传言要用石墨烯电池,但是最后都黄了。国内还有诸如雅迪电动车宣传的石墨烯电池,也只是借名字作为噱头罢了。
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